專利名稱：一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在一個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID系統(tǒng))中提高防碰撞性能 的方法，是一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法。
技術(shù)背景射頻識(shí)別技術(shù)(RFID: Radio Frequency Identification )是一種矛J用 無(wú)線電反向散射傳輸實(shí)現(xiàn)物件的非接觸式自動(dòng)識(shí)別(Auto-ID)的技術(shù)。近 年來(lái)，在許多業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，如生產(chǎn)過(guò)程管理、供應(yīng)鏈管理、物流和運(yùn)輸、分 銷和零售、交通運(yùn)輸控制等系統(tǒng)中得到了很大的傳播。在此情況下，RFID 的目標(biāo)是廣泛地提供關(guān)于個(gè)人、動(dòng)物、物體及貨物的信息。RFID系統(tǒng)由應(yīng)答器及閱讀器兩個(gè)部分組成。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)中的 數(shù)據(jù)載體，閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入發(fā) 射天線工作區(qū)域時(shí)獲得能量而激活，將自身編碼等信息通過(guò)反向散射發(fā)送給 閱讀器，閱讀器對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后，將應(yīng)答器編碼等數(shù)據(jù)通過(guò)接 口與控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換同時(shí)執(zhí)行來(lái)自應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來(lái)的命令，實(shí)現(xiàn) 相應(yīng)的應(yīng)用功 能。閱讀器在對(duì)應(yīng)答器進(jìn)行射頻識(shí)別過(guò)程中，在閱讀器的天線輻射場(chǎng)內(nèi)有許 多個(gè)應(yīng)答器時(shí)，應(yīng)答器之間會(huì)發(fā)生碰撞，即多個(gè)應(yīng)答器同時(shí)發(fā)送信號(hào)，爭(zhēng)用 信道，信號(hào)之間互相干擾。這種情況在倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中，多個(gè)帶有標(biāo) 識(shí)的商品被同 一 閱讀器同時(shí)查詢很常見。解決這類問(wèn)題涉及到防碰撞技術(shù)， 對(duì)防碰撞技術(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣很大程度上將影響著射頻識(shí)別系統(tǒng)的性能。解決防 碰撞問(wèn)題的方法通常用樹搜索和碰撞隨機(jī)退避算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些算法在需要 讀取應(yīng)答器的數(shù)目較大時(shí)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性較差。這對(duì)于在物品的 數(shù)目很大且讀取時(shí)間有限的情況下，傳統(tǒng)的單純通過(guò)樹搜索或者碰撞隨機(jī)退
避算法的RFID防^碰撞方法就不能滿足要求。另一方面，隨著RFID應(yīng)用的 不斷深入，應(yīng)答器中攜帶的信息也會(huì)越來(lái)越多，閱讀器與應(yīng)答器之間的數(shù)據(jù) 通信量也越來(lái)越大，信息安全要求也越來(lái)越高。因此，需要一種高效率且快 速識(shí)別的RFID防石並撞才幾制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法， 該方法簡(jiǎn)便快速，且識(shí)別效率高，同時(shí)，利用了時(shí)分與碼分各自的優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò) 頻碼的利用率高，抗干擾性能強(qiáng)，具有一定的保密性及抗多徑干擾能力等優(yōu) 點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，包括如下 步驟步驟1 、閱讀器將幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)L及正交可變擴(kuò)頻因子OVSF碼長(zhǎng) M設(shè)置在查詢命令的參數(shù)中，所述幀長(zhǎng)L及碼長(zhǎng)M均為正整數(shù)，并發(fā)送查 詢命令，啟動(dòng)識(shí)別；步驟2、根據(jù)所述的OVSF碼長(zhǎng)，每個(gè)應(yīng)答器隨機(jī)生成一個(gè)OVSF碼索引 號(hào)(0到M-1之間)，并查OVSF碼組表確定需要的0VSF擴(kuò)頻碼，對(duì)應(yīng)答標(biāo)識(shí) 數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)；步驟3、應(yīng)答器在幀時(shí)隙ALOHA協(xié)議控制下發(fā)送應(yīng)答信號(hào)給閱讀器；步驟4、根據(jù)所述的0VSF碼長(zhǎng)，閱讀器查OVSF碼組表確定所有需要的 OVSF解擴(kuò)碼，以幀時(shí)隙ALOHA方式查詢應(yīng)答器，對(duì)接收的一個(gè)或一個(gè)以 上應(yīng)答信號(hào)解擴(kuò)處理，并進(jìn)行防碰撞識(shí)別，得到應(yīng)答標(biāo)識(shí)；步驟5、閱讀器發(fā)送包含所述應(yīng)答標(biāo)識(shí)的確認(rèn)命令，應(yīng)答器接收到與自己 識(shí)別號(hào)碼相符的確認(rèn)命令就進(jìn)入確認(rèn)狀態(tài)，否則進(jìn)入仲裁狀態(tài)；步驟6、閱讀器再發(fā)送讀取命令，如果參數(shù)中不包含指定應(yīng)答器的識(shí)別號(hào) 碼，此時(shí)所有處于確認(rèn)狀態(tài)的應(yīng)答器均采用前面各自產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼， 對(duì)自己需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā)送完之后，應(yīng)答器返回
到初始狀態(tài)；如果參數(shù)中包含指定應(yīng)答器的識(shí)別號(hào)碼，此時(shí)所有處于確認(rèn)狀 態(tài)且與指定識(shí)別號(hào)碼相符的應(yīng)答器均釆用前面產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)自己 需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā)送完之后，應(yīng)答器返回到初始 狀態(tài)；步驟7、閱讀器判斷當(dāng)前ALOHA幀是否結(jié)束，若是，則執(zhí)行步驟9;步驟8、閱讀器發(fā)送繼續(xù)查詢命令，執(zhí)行步驟3;步驟9、閱讀器發(fā)送查詢調(diào)整命令，執(zhí)行下一幀的識(shí)別。所述步驟1中的OVSF碼長(zhǎng)為2k, k取值為0到7的正整數(shù).所述步驟2中OVSF碼組表預(yù)先存儲(chǔ)在應(yīng)答器中，應(yīng)答器使用OVSF 碼在擴(kuò)頻調(diào)制之前，先進(jìn)行密勒編碼調(diào)制，使得數(shù)據(jù)成為有利于碰撞檢測(cè)的 雙極性碼。所述步驟4中OVSF碼組表也預(yù)先存儲(chǔ)在閱讀器中，其中防碰撞識(shí)別方OVSF擴(kuò)頻碼，即沒(méi)有發(fā)生碼碰撞，閱讀器一次識(shí)別所有發(fā)送的應(yīng)答器的標(biāo) 識(shí)，或者如果一幀的一個(gè)工作時(shí)隙內(nèi)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上應(yīng)答器具有相同的 OVSF擴(kuò)頻碼，即發(fā)生了碼碰撞，閱讀器不識(shí)別所有發(fā)生了碰撞的應(yīng)答器的 標(biāo)識(shí)，閱讀器仍能夠識(shí)別其它所有沒(méi)有發(fā)生碼碰撞的應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)。所述步驟5還包括:進(jìn)入仲裁狀態(tài)的應(yīng)答器判斷是否接收到查詢調(diào)整命令， 若是，則執(zhí)行下一幀的識(shí)別。所述步驟9具體為重新確定下一幀幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)， 并將其設(shè)置在所述查詢調(diào)整命令的參數(shù)中，發(fā)送所述查詢調(diào)整命令，并執(zhí)行 步驟2。所述步驟9還包括計(jì)算未識(shí)別出的應(yīng)答器的數(shù)量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確 定所述幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)。應(yīng)答器通過(guò)執(zhí)行上述步驟，根據(jù)確定的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)自身的應(yīng)答標(biāo) 識(shí)先進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制再發(fā)送。閱讀器通過(guò)執(zhí)行上述步驟，在同一時(shí)隙內(nèi)收到多
個(gè)應(yīng)答信號(hào)后，利用OVSF解擴(kuò)碼，可并行識(shí)別出未發(fā)生碼碰撞的多個(gè)應(yīng)答 器，降低了碰撞率，提高了識(shí)別效率。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用了時(shí)分與碼分相結(jié)合的技術(shù)手段，實(shí) 現(xiàn)了 RFID系統(tǒng)高效率，可并行識(shí)別的防碰撞方法。利用查表確定擴(kuò)頻碼的 方法降低了硬件復(fù)雜程度，減少了成本開銷，但防碰撞性能大大提高。利用 時(shí)分與碼分相結(jié)合優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了抗干擾性能，具有一定的保密性及抗多徑干擾 能力等優(yōu)勢(shì)，并大大提高了識(shí)別效率，減少了識(shí)別時(shí)間，克服了射頻識(shí)別技術(shù) 防碰撞響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的l支術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1 )實(shí)現(xiàn)了在單一時(shí)隙內(nèi)對(duì)多達(dá)M ( M為OVSF碼長(zhǎng))個(gè)RFID射頻識(shí)別應(yīng)答器的可并行識(shí)別，提高了識(shí)別效率，減少了識(shí)別時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量 的RFID應(yīng)答器的快速識(shí)別。(2)同一個(gè)時(shí)隙中采用碼分多址方式，增強(qiáng)了抗干擾性能，具有保密性 較好，信噪比高及抗多徑干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。(3 )閱讀器利用估計(jì)算法預(yù)測(cè)場(chǎng)內(nèi)剩余應(yīng)答器的數(shù)量即時(shí)改變幀時(shí)隙 ALOHA幀長(zhǎng)及OVSF碼長(zhǎng)以達(dá)到最佳的系統(tǒng)吞吐量，最終減少識(shí)別時(shí)間， 可適合于不同的特定應(yīng)用場(chǎng)合。(4)本發(fā)明將所有可用的OVSF碼構(gòu)成一個(gè)碼組表，預(yù)先存入應(yīng)答器 及閱讀器中，降低了硬件的復(fù)雜程度，使得設(shè)備的制造成本處在允許范圍內(nèi)， 便于采用國(guó)內(nèi)外主流的芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)。


圖1所示為執(zhí)行本發(fā)明的應(yīng)答器與閱讀器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明的射頻識(shí)另"系統(tǒng)可并行識(shí)別方法實(shí)施示例的原理圖；圖3所示為本發(fā)明的應(yīng)答器工作機(jī)制運(yùn)行狀態(tài)流程示意圖；圖4所示為本發(fā)明的閱讀器工作機(jī)制運(yùn)行狀態(tài)流程示意圖。 具體實(shí)現(xiàn)方式本發(fā)明的基本思想是所有應(yīng)答器接收來(lái)自閱讀器發(fā)送的包含幀時(shí)隙 ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)參數(shù)的查詢命令，每個(gè)應(yīng)答器根據(jù)當(dāng)前幀的幀長(zhǎng) 參數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生自己的幀時(shí)隙號(hào)，并根據(jù)OVSF碼長(zhǎng)參數(shù)隨機(jī)生成一個(gè)OVSF 碼索引號(hào)，通過(guò)查OVSF碼組表，確定自己的OVSF擴(kuò)頻碼。ALOHA幀長(zhǎng) 及OVSF碼長(zhǎng)參數(shù)由閱讀器根據(jù)射頻場(chǎng)內(nèi)應(yīng)答器數(shù)量估計(jì)算法來(lái)確定，從而 提高系統(tǒng)的吞吐量，降低識(shí)別響應(yīng)的耗時(shí)。應(yīng)答器使用確定的OVSF擴(kuò)頻碼 對(duì)應(yīng)答標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，閱讀器在射頻識(shí)別時(shí)，利用本地查表得到的 所有OVSF解擴(kuò)碼，對(duì)接收到的一個(gè)或以上的應(yīng)答信號(hào)，利用OVSF碼序 列的正交性解擴(kuò)處理，并進(jìn)行防碰撞識(shí)別，得到應(yīng)答標(biāo)識(shí)。下面通過(guò)具體實(shí) 施示例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法。如圖2所示為本發(fā)明射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法具體實(shí)施示例的原 理圖，實(shí)施示例中閱讀器及應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，實(shí)施示例的射 頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別放法具體包括如下步驟步驟IIO、閱讀器將幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)L (示例中第一幀幀長(zhǎng)為8)及 正交可變擴(kuò)頻因子OVSF碼長(zhǎng)M (示例中為4)設(shè)置在查詢命令的參數(shù)中， 并發(fā)送查詢命令，對(duì)射頻場(chǎng)內(nèi)6個(gè)應(yīng)答器啟動(dòng)第1幀識(shí)別；步驟120、根據(jù)所述OVSF碼長(zhǎng)(M=4)，每個(gè)應(yīng)答器隨機(jī)生成一個(gè)OVSF 碼索引號(hào)(0到3),并查OVSF碼組表確定需要的OVSF擴(kuò)頻碼。應(yīng)答器l的 OVSF擴(kuò)頻碼為[l 1 -1 -1]，應(yīng)答器2為[1 -1 1 -1],應(yīng)答器3為[1 111], 應(yīng)答器4， 5， 6均為[1 -1 1 -1]。每個(gè)應(yīng)答器對(duì)各自應(yīng)答標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)用自己的擴(kuò) 頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答信號(hào)；步驟13 0 、應(yīng)答器在幀時(shí)隙ALOHA協(xié)議控制下發(fā)送應(yīng)答信號(hào)給閱讀器； 應(yīng)答器1在第0個(gè)時(shí)隙，應(yīng)答器4， 5, 6在第1個(gè)時(shí)隙，應(yīng)答器2， 3在第 5個(gè)時(shí)隙發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。步驟14Q、根據(jù)所述的0VSF碼長(zhǎng)(M=4),閱讀器查OVSF碼組表確定所 有需要的OVSF解擴(kuò)碼(所有碼長(zhǎng)為4的OVSF擴(kuò)頻碼為[1 1 1 1]， [1 1 -1 -1，[1 -1 1 -1]及[1 -1 -11]),以幀時(shí)隙ALOHA方式查詢應(yīng)答器，對(duì)接收的一個(gè)或一個(gè)以上應(yīng)答信號(hào)解擴(kuò)處理，并進(jìn)行防^碰撞識(shí)別，得到應(yīng)答標(biāo)識(shí)； 在第1幀中，應(yīng)答器1第0時(shí)隙被識(shí)別，應(yīng)答器2， 3在第5時(shí)隙由閱讀器 并行識(shí)別出，應(yīng)答器4， 5, 6由于發(fā)生碼碰撞不能被識(shí)別，在下一幀中繼續(xù) 識(shí)別。步驟150、閱讀器分別發(fā)送包含應(yīng)答器1， 2, 3應(yīng)答標(biāo)識(shí)的確認(rèn)命令，應(yīng) 答器1， 2， 3接收到與自己識(shí)別號(hào)碼相符的確認(rèn)命令就進(jìn)入確認(rèn)狀態(tài)，否則 進(jìn)入仲裁狀態(tài)；步驟160、閱讀器再發(fā)送讀取命令，如果參數(shù)中不包含指定應(yīng)答器的識(shí)別 號(hào)碼，此時(shí)所有處于確認(rèn)狀態(tài)的應(yīng)答器(應(yīng)答器1， 2， 3)均采用前面各自 產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)自己需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā) 送完之后，應(yīng)答器(應(yīng)答器1， 2， 3)返回到初始狀態(tài)；如果參數(shù)中包含指 定應(yīng)答器的識(shí)別號(hào)碼(應(yīng)答器1， 2， 3),此時(shí)所有處于確認(rèn)狀態(tài)且與指定 識(shí)別號(hào)碼相符的應(yīng)答器均采用前面產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)自己需要傳送的 所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā)送完之后，應(yīng)答器(應(yīng)答器1， 2, 3)返 回到初始狀態(tài)；步驟170、閱讀器判斷當(dāng)前ALOHA幀是否結(jié)束，若是，則執(zhí)行步驟190; 步驟18f)、閱讀器發(fā)送繼續(xù)查詢命令，執(zhí)行步驟130;步驟190、閱讀器發(fā)送查詢調(diào)整命令，執(zhí)行下一幀的識(shí)別。閱讀器按同樣原 理在第2幀中識(shí)別出應(yīng)答器4，并在第3幀中識(shí)別出應(yīng)答器5和6。閱讀器在第1幀的第5個(gè)時(shí)隙并行識(shí)別出了應(yīng)答器2和3，在第2幀的 第1個(gè)時(shí)隙中雖然應(yīng)答器5和6發(fā)生了碼碰撞(使用了同樣的OVSF擴(kuò)頻 碼)，仍然可以識(shí)別出應(yīng)答器4 (使用了不同的OVSF擴(kuò)頻碼)。本發(fā)明射 頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法提高了系統(tǒng)的吞吐量，降低了識(shí)別時(shí)間。如圖3所示，本發(fā)明的應(yīng)答器工作狀態(tài)機(jī)制如下
應(yīng)答器接收到閱讀器的查詢命令后，按如下方式處理。(1) 應(yīng)答器從初始狀態(tài)接收閱讀器查詢命令，并獲取查詢命令中包含的幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)L及OVSF碼長(zhǎng)M參數(shù)，隨后產(chǎn)生兩個(gè)隨機(jī)整數(shù) ALOHA幀時(shí)隙Slot隨機(jī)數(shù)，大小在(O, L-1 )范圍內(nèi)，用于在幀時(shí)隙ALOHA 協(xié)議的一幀中隨機(jī)選擇一時(shí)隙Slot發(fā)送應(yīng)答信號(hào)；另一個(gè)是OVSF碼索引 號(hào)，大小在(O， M-1)范圍內(nèi)，用于在OVSF碼組表中確定需要的OVSF 擴(kuò)頻碼。(2) 應(yīng)答器在幀時(shí)隙ALOHA協(xié)議控制下驗(yàn)證時(shí)隙Slot數(shù)據(jù)，選擇發(fā) 送應(yīng)答或無(wú)響應(yīng)。應(yīng)答前，應(yīng)答器需要進(jìn)行密勒調(diào)制，為的是使數(shù)據(jù)成為雙 極性碼，有利于碰撞的檢測(cè)，然后使用確定的OVSF碼擴(kuò)頻碼對(duì)待發(fā)送的標(biāo) 識(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，再通過(guò)載波調(diào)制并發(fā)送給閱讀器，應(yīng)答器等待閱讀器 的確認(rèn)命令。應(yīng)答器只有在接收到包含自身的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的確認(rèn)命令后進(jìn)入確 認(rèn)狀態(tài)，否則進(jìn)入仲裁狀態(tài)，以等待閱讀器的繼續(xù)查詢或查詢調(diào)整命令，應(yīng) 答器接收到繼續(xù)查詢命令時(shí)幀時(shí)隙數(shù)Slot減一，或者應(yīng)答器接收到查詢調(diào) 整或查詢命令時(shí)重新產(chǎn)生幀時(shí)隙數(shù)Slot,只有幀時(shí)隙數(shù)Slot為零時(shí)才發(fā)送 數(shù)據(jù)。(3 )處于確認(rèn)狀態(tài)的應(yīng)答器接收到閱讀器發(fā)送的有效的讀取命令后， 將需要的數(shù)據(jù)經(jīng)擴(kuò)頻調(diào)制后發(fā)送給閱讀器，返回到初始狀態(tài)。如圖4所示，本發(fā)明的閱讀器工作狀態(tài)機(jī)制如下 閱讀器工作狀態(tài)機(jī)制是一 個(gè)循環(huán)的過(guò)程。(1) 閱讀器從初始狀態(tài)開始，選取幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)L及OVSF碼 長(zhǎng)M數(shù)據(jù)并設(shè)置在查詢命令的參數(shù)中，然后發(fā)送查詢命令給射頻場(chǎng)內(nèi)的所 有的應(yīng)答器，啟動(dòng)一輪射頻識(shí)別。(2) 在幀時(shí)隙ALOHA協(xié)議控制下，閱讀器若接收到應(yīng)答器返回的信號(hào) 后，根據(jù)OVSF碼長(zhǎng)M查OVSF碼組表確定所有需要的OVSF解擴(kuò)碼對(duì)接
收到的應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，此時(shí)，若沒(méi)有發(fā)生碼碰撞，即沒(méi)有兩個(gè)以上的應(yīng)答器在同 一個(gè)時(shí)隙內(nèi)產(chǎn)生了同樣的OVSF擴(kuò)頻碼，閱讀器能識(shí)別所有的 應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；或者發(fā)生了碼碰撞，即有兩個(gè)或以上的應(yīng)答器在同一時(shí) 隙內(nèi)產(chǎn)生了同樣的OVS F擴(kuò)頻碼，閱讀器仍然能夠識(shí)別出其它所有未發(fā)生碼 碰撞的應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。閱讀器對(duì)于所有已經(jīng)識(shí)別的應(yīng)答器逐一發(fā)送確認(rèn) 命令，命令中包含回應(yīng)應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。閱讀器繼續(xù)發(fā)送讀取命令，參數(shù) 中不包含指定應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，此時(shí)所有處于確認(rèn)狀態(tài)的應(yīng)答器，都采用 前面產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)自己需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā) 送，這種情況稱為并行讀取；或參數(shù)中包含指定應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，此時(shí)只 有處于確認(rèn)狀態(tài)且與Read命令參數(shù)中標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)相符的應(yīng)答器按前述機(jī)制返 回?cái)?shù)據(jù)，閱讀器改變參數(shù)中的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)可以逐一讀取不同的應(yīng)答器數(shù)據(jù)，這 種情況稱為串行讀取。(3)閱讀器判斷當(dāng)前ALOHA幀是否結(jié)束。本幀若未結(jié)束，閱讀器發(fā)送 繼續(xù)查詢命令，并等待應(yīng)答器的響應(yīng)；本幀若結(jié)束，閱讀器估計(jì)未識(shí)別出的 應(yīng)答器的數(shù)量。若仍有待識(shí)別的應(yīng)答器，則利用估計(jì)出的未識(shí)別出的應(yīng)答器 數(shù)量重新確定幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)，設(shè)置在查詢調(diào)整命令的參數(shù)中，然后發(fā)送查詢調(diào)整命令，等待應(yīng)答器的響應(yīng)。若全部識(shí)別完，閱讀器 返回初始狀態(tài)。本發(fā)明根據(jù)場(chǎng)內(nèi)尚未識(shí)別應(yīng)答器數(shù)量的多少來(lái)即時(shí)調(diào)整OVSF碼長(zhǎng)及 ALOHA幀長(zhǎng)，迫使所有未識(shí)別的應(yīng)答器以新的擴(kuò)頻序列及幀長(zhǎng)數(shù)據(jù)重新工 作。從而改變數(shù)據(jù)傳輸速率及每幀工作時(shí)隙數(shù)，提高系統(tǒng)的吞吐量，最終調(diào) 整總的識(shí)別時(shí)間。
權(quán)利要求
1、 一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，包括如下步驟.步驟11、閱讀器將幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)L及正交可變擴(kuò)頻因子OVSF碼 長(zhǎng)M設(shè)置在查詢命令的參數(shù)中，所述幀長(zhǎng)L及碼長(zhǎng)M均為正整數(shù)，并發(fā)送 查詢命令，啟動(dòng)識(shí)別；步驟12、根據(jù)所述的OVSF碼長(zhǎng)，每個(gè)應(yīng)答器隨機(jī)生成一個(gè)OVSF碼索 引號(hào)(0到M-1之間)，并查0VSF碼組表確定需要的0VSF擴(kuò)頻碼，對(duì)應(yīng)答標(biāo) 識(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)；步驟13、應(yīng)答器在幀時(shí)隙ALOHA協(xié)議控制下發(fā)送應(yīng)答信號(hào)給閱讀器；步驟14、根據(jù)所述的OVSF碼長(zhǎng)，閱讀器查OVSF碼組表確定所有需要的 OVSF解擴(kuò)碼，以幀時(shí)隙ALOHA方式查詢應(yīng)答器，對(duì)接收的一個(gè)或一個(gè)以 上應(yīng)答信號(hào)解擴(kuò)處理，并進(jìn)行防碰撞識(shí)別，得到應(yīng)答標(biāo)識(shí)；步驟15、閱讀器發(fā)送包含所述應(yīng)答標(biāo)識(shí)的確認(rèn)命令，應(yīng)答器接收到與自 己識(shí)別號(hào)碼相符的確認(rèn)命令就進(jìn)入確認(rèn)狀態(tài)，否則進(jìn)入仲裁狀態(tài)；步驟16、閱讀器再發(fā)送讀取命令，如果參數(shù)中不包含指定應(yīng)答器的識(shí)別 號(hào)碼，此時(shí)所有處于確認(rèn)狀態(tài)的應(yīng)答器均采用前面各自產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻 碼，對(duì)自己需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā)送完之后，應(yīng)答器 返回到初始狀態(tài)；如果參數(shù)中包含指定應(yīng)答器的識(shí)別號(hào)碼，此時(shí)所有處于確 認(rèn)狀態(tài)且與指定識(shí)別號(hào)碼相符的應(yīng)答器均采用前面產(chǎn)生的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì) 自己需要傳送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送，發(fā)送完之后，應(yīng)答器返回到 初始狀態(tài)；步驟17、閱讀器判斷當(dāng)前ALOHA幀是否結(jié)束，若是，則執(zhí)行步驟19; 步驟18、閱讀器發(fā)送繼續(xù)查詢命令，執(zhí)行步驟13; 步驟19、閱讀器發(fā)送查詢調(diào)整命令，執(zhí)行下一幀的識(shí)別。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于 所述步驟11中的OVSF碼長(zhǎng)為2k, k取值為0到7的正整數(shù).
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于 所述步驟12中OVSF碼組表預(yù)先存儲(chǔ)在應(yīng)答器中，應(yīng)答器使用OVSF碼在 擴(kuò)頻調(diào)制之前，先進(jìn)行密勒編碼調(diào)制，使得數(shù)據(jù)成為有利于碰撞檢測(cè)的雙極 性碼。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于 所述步驟14中OVSF碼組表也預(yù)先存儲(chǔ)在閱讀器中，其中防碰撞識(shí)別方法 為如果一幀的一個(gè)工作時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上應(yīng)答器具有相同的 OVSF擴(kuò)頻碼，即沒(méi)有發(fā)生碼碰撞，閱讀器一次識(shí)別所有發(fā)送的應(yīng)答器的標(biāo) 識(shí)，或者如果一幀的一個(gè)工作時(shí)隙內(nèi)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上應(yīng)答器具有相同的 OVSF擴(kuò)頻碼，即發(fā)生了碼碰撞，閱讀器不識(shí)別所有發(fā)生了碰撞的應(yīng)答器的 標(biāo)識(shí)，閱讀器仍能夠識(shí)別其它所有沒(méi)有發(fā)生碼碰撞的應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于， 所述步驟15還包括進(jìn)入仲裁狀態(tài)的應(yīng)答器判斷是否接收到查詢調(diào)整命令， 若是，則執(zhí)行下一幀的識(shí)別。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于， 所述步驟19具體為重新確定下一幀幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)， 并將其設(shè)置在所述查詢調(diào)整命令的參數(shù)中，發(fā)送所述查詢調(diào)整命令，并執(zhí)行 步驟12。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，其特征在于， 所迷步驟19還包括計(jì)算未識(shí)別出的應(yīng)答器的數(shù)量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定 所述幀時(shí)隙ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)。
全文摘要
一種射頻識(shí)別系統(tǒng)可并行識(shí)別方法，用于提高射頻識(shí)別技術(shù)的防碰撞性能。將幀時(shí)隙ALOHA與CDMA技術(shù)相結(jié)合，并以O(shè)VSF碼作為擴(kuò)頻碼，應(yīng)答器接收來(lái)自閱讀器發(fā)送的包含ALOHA幀長(zhǎng)及OVSF碼長(zhǎng)參數(shù)的命令，閱讀器根據(jù)射頻場(chǎng)內(nèi)應(yīng)答器估計(jì)情況控制ALOHA幀長(zhǎng)和OVSF碼長(zhǎng)。每個(gè)應(yīng)答器應(yīng)答過(guò)程包括隨機(jī)生成ALOHA時(shí)隙號(hào)及OVSF碼索引號(hào)；根據(jù)碼索引號(hào)查預(yù)先存儲(chǔ)在應(yīng)答器內(nèi)的OVSF碼組表得到需要的OVSF擴(kuò)頻碼，對(duì)應(yīng)答信息進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制；產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)；在隨機(jī)生成的時(shí)隙號(hào)所確定的應(yīng)答時(shí)隙內(nèi)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)；等待閱讀器后續(xù)識(shí)別命令。閱讀器接收應(yīng)答信號(hào)，查OVSF碼組表得到所有需要的解擴(kuò)碼進(jìn)行解擴(kuò)運(yùn)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)答器進(jìn)行防碰撞識(shí)別。本發(fā)明在同一時(shí)隙內(nèi)可并行識(shí)別多達(dá)M(M為OVSF碼長(zhǎng))個(gè)應(yīng)答器，并且可以有效防止碰撞干擾，實(shí)現(xiàn)效率較高的射頻識(shí)別。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101145191SQ20071017673
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者張其善, 楊東凱, 王必勝 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)